电气化铁道供电的主要方式

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-03
电气化铁路的供电方式

高架电缆连接在电气化铁路的供电电网上,分为柔性和刚性两类,电力机车或动车组通过架式集电弓连接接触网,从其中取电。架空电缆和高架电缆是香港和台湾的说法,在中国大陆通常被称为接触网供电。在中国大陆,架空电缆和高架电缆一般是指高压输电线路。两种导线类型,最终都通过列车正常的运行轨道接地形成回路。也有少数铁路使用第四轨(例如伦敦地铁)作为电流回路。高架电缆有个好处,就是同时能当高压输电道,如日本京急线。 早期的电气化铁路采用电压相对低的直流供电。机车或动车组的电动机直接连接在电网主线上,通过并联或串联在电动机上的电阻和继电器来进行控制。通常有轨电车和地铁的电压是600伏和750伏,铁路使用1500伏和3000伏。过去车辆使用旋转变流器来将交流电转换为直流电。一般使用半导体整流器完成这个工作。采用直流供电的系统比较简单,但是它需要较粗的导线,车站之间距离也较短,并且直流线路有显著的电阻损失。荷兰、日本、澳大利亚、印尼、马来西亚的一些地区、法国的少数地区使用1500V的直流电,其中,荷兰实际使用的电压大 约有1600V到1700V。比利时、意大利、波兰、捷克北部、斯洛伐克、前南斯拉夫、前苏联使用3000V直流电。 匈牙利曾经在二十世纪三十年代在电气化铁路上使用50赫兹的交流电。然而直到五十年代以后才被广泛使用。一些电气化机车使用变压器和整流器来提供低压脉动直流电给电动机使用,通过调节变压器来控制电动机速度。另一些则使用可控硅或场效应管来产生突变交流或变频交流电来供应给机车的交流电机。这样的供电形式比较经济,但是也存在缺点:外部电力系统的相位负荷不等,而且还会产生显著的电磁干扰。中国、法国、英国、芬兰、丹麦、前苏联、前南斯拉夫、西班牙(标准轨高铁路段)、日本(东北、上越、北海道新干线及北陆新干线轻井泽以东)、使用单相25千伏50赫兹电力供应,台湾高速铁路、台湾铁路管理局、韩国、日本(东海道、山阳、九州新干线及北陆新干线轻井泽以西)使用单相25千伏60赫兹电力供应,而美国通常使用单相12.5千伏和25千伏60赫兹的交流电。另外日本东北、北海道地区使用20千伏50赫兹交流电,北陆地区、九州地区使用20千伏60赫兹交流电。 因为有这么多的供电方式,有时候甚至一个国家内采用不同的方式(如日本关东以南是60Hz,但东北及北陆以北是50Hz),所以列车经常必须从一种供电方式转向为另一种供电方式。其中一种方法是在换乘站更换机车,当然,这样很不方便。另一种方法是使用支持多种供电系统的机车。在欧洲,通常是支持四种供电系统(直流1.5千伏、直流3千伏、交流15千伏16.67赫兹、交流25千伏50赫兹)的机车,这样,它在从一个供电系统到另一个的时候就可以不用停留。而日本国铁在上世纪60年代初已有交直流对应的列车机车、但当时只能对应其中50/60一个赫兹,俗称“单交直流型 ”。直至60年代尾才成功研发可在全日本电化区间的行走用的多种供电系统(直流1.5千伏、交流25千伏50/60赫兹),俗称“双交直流型”,并开始引进当时量产中的列车机车系列上,但在1987年由JR分社经营后,由于预期旅客电车不需再作全国性的调动或行走,加上双交直流型电车成本较高,故除了至国铁末年仍量产中的415系1500番台及之后的JR东日本的E653系及是双交直流型电车外,单交直流型的旅客电车从新被各JR旅客会社采用。

电气化铁道供电系统通常包括两大部分,即对沿线,牵引变电所输送电力的外部供电系统;以及从牵引变电所经降压、变相或换流(转换为直流电)后,向电力机车、动车组供电的变、直流牵引供电系统。
电气化铁道供电系统(power supply system for electrified railway)由电力系统经高压输电、牵引变电所降压、变相或换流等环节,向电气化铁道运行的电力机车、动车组输送电力的全部供电系统。

扩展资料
供电方式

1、轨道供电
采用轨道供电的电气化铁路通常铺设有额外的供电轨道,用来连接电网和机车,为机车提供电力供应,亦被称为第三轨供电,这条轨道被称为第三轨。

2、高架电缆
高架电缆连接在电气化铁路的供电电网上,分为柔性和刚性两类,电力机车或动车组通过架式集电弓连接接触网,从其中取电。架空电缆和高架电缆是香港和台湾的说法,在中国大陆通常被称为接触网供电。在中国大陆,架空电缆和高架电缆一般是指高压输电线路。
两种导线类型,最终都通过列车正常的运行轨道接地形成回路。也有少数铁路使用第四轨(例如伦敦地铁)作为电流回路。
3、直流
早期的电气化铁路采用电压相对低的直流供电。机车或动车组的电动机直接连接在电网主线上,通过并联或串联在电动机上的电阻和继电器来进行控制。
通常有轨电车和地铁的电压是600伏和750伏,铁路使用1500伏和3000伏。过去车辆使用旋转变流器来将交流电转换为直流电。一般使用半导体整流器完成这个工作。
采用直流供电的系统比较简单,但是它需要较粗的导线,车站之间距离也较短,并且直流线路有显著的电阻损失。

4、低频交流电
一些欧洲国家使用低频交流电来给电力机车供电。德国、奥地利、瑞士、挪威和瑞典使用15千伏16.67赫兹(电网频率50Hz的三分之一)的交流电。美国使用11千伏或12.5千伏25赫兹的交流电。机车的电机通过可调变压器来控制。

5、工频交流电
一些电气化机车使用变压器和整流器来提供低压脉动直流电给电动机使用,通过调节变压器来控制电动机速度。另一些则使用可控硅或场效应管来产生突变交流或变频交流电来供应给机车的交流电机。

6、多种系统供电
因为有这么多的供电方式,有时候甚至一个国家内采用不同的方式(如日本关东以南是60Hz,但东北及北陆以北是50Hz),所以列车经常必须从一种供电方式转向为另一种供电方式。其中一种方法是在换乘站更换机车,当然,这样很不方便。
另一种方法是使用支持多种供电系统的机车。在欧洲,通常是支持四种供电系统(直流1.5千伏、直流3千伏、交流15千伏16.67赫兹、交流25千伏50赫兹)的机车,这样,它在从一个供电系统到另一个的时候就可以不用停留。
参考资料来源:百度百科-电气化铁路
参考资料来源:百度百科-电气化铁道供电系统

国已有了直接供电(简称TR供电)、自耦变压供电(简称AT供电)、吸流变压器供电(简称BT供电)和带回流线的直接供电(简称DN供电)等供电方式.

牵引网是由馈电线、接触网、钢轨及回流线组成的供电网络,如图:

一般情况下,接触网电压不应低于21kv,干线额定电压25kv,对地27.5kv。

单变供电:每个供电分区只从一端的牵引变电所获得电能(分区亭设备开关打开)

双边供电:两个供电臂同时从两个牵引变电所获得电能(分区亭设备开关关闭)

越区供电:当牵引变电所不能正常供电时,通过分区亭开关,由两侧相邻的变电所供电的临时措施(非正常状态)

直供方式,在牵引网中不加特殊防护措施,一般只在通信线路少的山区采用,AT和BT供电方式比较复杂,因此在沪杭、浙赣和京沪线电气化改造中均采用带回流线的直接供电方式。

带回流线的直接供电方式取消BT供电方式中的吸流变压器,保留了回流线,利用接触网与回流线之间的互感作用,使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所,因而部分抵消接触网对临近通信线路的干扰,其防干扰效果不如BT供电方式,通常在对通信线防干扰要求不高的区段采用。这种供电方式设备简单,因此供电设备的可靠性得到了提高;由于取消了吸流变压器,只保留了回流线,因此牵引网阻抗比直供方式低一些,供电性能好一些,造价也不太高,所以这种供电方式在我国电气化铁路上得到了广泛应用。

直接供电方式

优点:

简单、投资省

缺点:

由于牵引供电系统为单相负荷,该供

电方式的牵引回流为钢轨,是不平衡

的供电方式I≠I?),对通信线路产

生感应影响。

自耦变压器供电方式(AT供电方式)

由于自耦变压器的作用,接触网和正馈线的电流均为I/2,方向相反,有效地减少牵引网对通信线的干扰。

由于自耦变压器的中性点与钢轨相连,牵引网的供电电压为2x25kV,电压提高了一倍,因此牵引变电所的间距理论上提高了一倍。

例如直供+回流线供电方式牵引变电所间距为20-30km,则AT供电方式为40-60km。AT供电方式用于重载、高速需大电流的牵引供电系统。

馈线电流只有直供方式的一半。

牵引网阻抗—AT:0.09Ω/km;BT:0.85Ω/km;直供:0.33Ω/km;直供+回流:0.31Ω/km

有直接供电(简称TR供电)、自耦变压供电(简称AT供电)、吸流变压器供电(简称BT供电)和带回流线的直接供电(简称DN供电)等供电方式.
牵引网是由馈电线、接触网、钢轨及回流线组成的供电网络,如图:
一般情况下,接触网电压不应低于21kv,干线额定电压25kv,对地27.5kv。
单变供电:每个供电分区只从一端的牵引变电所获得电能(分区亭设备开关打开)
双边供电:两个供电臂同时从两个牵引变电所获得电能(分区亭设备开关关闭)
越区供电:当牵引变电所不能正常供电时,通过分区亭开关,由两侧相邻的变电所供电的临时措施(非正常状态)
直供方式,在牵引网中不加特殊防护措施,一般只在通信线路少的山区采用,AT和BT供电方式比较复杂,因此在沪杭、浙赣和京沪线电气化改造中均采用带回流线的直接供电方式。

带回流线的直接供电方式取消BT供电方式中的吸流变压器,保留了回流线,利用接触网与回流线之间的互感作用,使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所,因而部分抵消接触网对临近通信线路的干扰,其防干扰效果不如BT供电方式,通常在对通信线防干扰要求不高的区段采用。这种供电方式设备简单,因此供电设备的可靠性得到了提高;由于取消了吸流变压器,只保留了回流线,因此牵引网阻抗比直供方式低一些,供电性能好一些,造价也不太高,所以这种供电方式在我国电气化铁路上得到了广泛应用。

直接供电方式
优点: 简单、投资省。 缺点:由于牵引供电系统为单相负荷,该供 电方式的牵引回流为钢轨,是不平衡的供电方式I≠I?),对通信线路产生感应影响。
自耦变压器供电方式(AT供电方式)
由于自耦变压器的作用,接触网和正馈线的电流均为I/2,方向相反,有效地减少牵引网对通信线的干扰。
由于自耦变压器的中性点与钢轨相连,牵引网的供电电压为2x25kV,电压提高了一倍,因此牵引变电所的间距理论上提高了一倍。
例如直供+回流线供电方式牵引变电所间距为20-30km,则AT供电方式为40-60km。AT供电方式用于重载、高速需大电流的牵引供电系统。
馈线电流只有直供方式的一半。

  • 电气化铁道牵引变压器的接线方式有哪些?个有何特点
    答:你这个问题,范围太大了,如果要详细说明,就变成一本书了。只能简单说说:1、铁道电气化牵引供电方式有①、AT方式(自耦变供电);②、BT方式(吸流变);③、直供方式。不同的供电方式,需要的变压器是不同的。2、常用的有:①、在一些老的支线上采用Dy11接线,此种变压器制造简单,运行中会产生...
  • 电气化火车使用的电压是多少伏啊?
    答:1、电气化铁路,亦称电化铁路,是由电力机车或动车组这两种铁路列车(即通称的火车)为主,所行走的铁路。2、电气化铁路的牵引动力是电力机车,机车本身不带能源,所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近,它将从发电厂经高压输电线送来...
  • 电气化铁路的“电”来自于沿途的电网吗?
    答:牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近,它将从发电厂经高压输电线送来的电流,送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备。对电气化铁路进行分类:供电导线类型:第三轨、高架电缆 供电类型:直流供电、交流供电 采用轨道供电的电气化铁路通常铺设有...
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    答:电气化铁路 electric railway 电气化铁路的牵引动力是电力机车,机车本身不带能源,所需能源由电力牵引供电系统提供.牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分.变电所设在铁道附近,它将从发电厂经高压输电线送来的电流,送到铁路上空的接触网上.接触网是向电力机车直接输送电能的设备.沿着铁路线的...
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    答:4、是的。直供供电和BT供电方式的变压器(YNd11).A、B相供上、下行。C相直接接地,形成回路。现在,由于我国的电网容量已经很大,由铁道电气化所产生的负序分量对电网的影响没有以前大(而且还可以用高压换相的办法等)。所以现在的牵引变压器多数已不用平衡变压器了(制造复杂、成本高)。多数改用Vv接...
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  • 电气化铁道详细资料大全
    答:又称:电气化铁路 运行:电气列车 简介,技术经济,基础知识,牵引供电系统简介,牵引变电所,接触网,悬挂方式,接触悬挂,支持装置,定位装置,支柱基础,供电分段,供电方式,直接供电方式,吸流变压器,自耦变压器,直供+回流,电力机车,就业方向,就业岗位,牵引供电、电力作业安全规定, 简介 电气化铁道是用电力机车作基本牵引力的...
  • 电气化铁道供电具体是做什么事的?
    答:电气化铁路分,1:接触网 2:电力施工 3:变电施工 4:通信信号。你说的供电不是很明确,但是电力施工和变电施工都是在地面施工或房屋内施工,小部分在院落里吊装设备之类的(高度不会超过5M)。》你这么恐惧爬杆不会有恐高症吧!》
  • 铁路及火车的供电系统?不明白!
    答:电气化铁路供电形式很多,下面以自耦变压器(AT)供电方式再谈一下供电过程:电气化铁道自耦变压器(AT)供电方式 采用AT供电方式时,牵引变电所主变输出电压为55kV,经AT(自耦变压器,变比2:1)向接触网供电,一端接接触网,另一端接正馈线(简称AF线,亦架在田野侧,与接触悬挂等高),其中点抽头...
  • 电气化铁路和普通的铁路有什么不同?
    答:电气化铁路是以电力为牵引动力的,普通铁路是以柴油为牵引动力的。电气化铁路上方有接触网就是给机车提供电力的输电线。这在普通铁路上是没有的。一般电气化铁路的速度比普通铁路要快,所有弯道比较大。电气化铁路是以后铁路发展的必然趋势。我国电气化铁路是采用工频单相27.5KV供电模式。